HỆ THỐNG HÓA SINH 12 TNTHPT (CHỌN GIỐNG)

CSBDVH TIẾN ĐẠT – Tel : 0773.941919 –0773. 872666 KHU LẤN BIỂN D2 – CĂN 48-49(gần SỞ GIÁO DỤC-KG) CHƯƠNG IV : CHỌN GIỐNG I. CHỌN GIỐNG : 1. Khái niệm về giống : Giống là một tập hợp cá thể sinh vật do con người chọn lọc tạo ra, có phản ứng như nhau trước cùng một điều kiện ngoại cảnh, có những tính trạng di truyền đặc trưng, chất lượng tốt, năng suất cao và ổn định, thích hợp với các điều kiện khí hậu, đất đai và kĩ thuật sản xuất nhất định. 2. Nhiệm vụ của ngành chọn giống: Cải tiến những giống hiện có, tạo ra những giống mới. II. CHỌN GIỐNG HIỆN ĐẠI : A. KỸ THUẬT DI TRUYỀN : a) Khái niệm về kỹ thuật di truyền : + Thao tác trên vật liệu di truyền + Cơ sở : di truyền phân tử và di truyền vi sinh vật. b) Mục đích : Điều chỉnh, sửa chữa gen, tạo ra gen mới, gen "lai". c) Ưu điểm của kỹ thuật di truyền : có khả năng cho tái tổ hợp thơng tin di truyền giữa các lồi rất xa nhau trong hệ thống phân loại. d) Ứng dụng : + Cho phép chuyển gen giữa các lồi sinh vật khác nhau : Gen kháng th́c diệt cỏ, khả năng chống mợt số chủng virut, chống sâu rầy. + Tạo các giống, chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất các sản phẩm sinh học ở quy mơ cơng nghiệp. 1. Kỹ thuật lai ADN: tạo phân tử ADN lai khác nguồn gốc. 2. Kỹ thuật cấy gen : a) Khái niệm : Chuyển một đoạn ADN từ tế bào này sang tế bào khác thơng qua sử dụng thể truyền b) Ngun liệu : - ADN của tế bào cho. - Thể truyền : plasmit hoặc thể thực khuẩn + Plasmit: Cấu trúc chứa ADN dạng vòng của vi khuẩn, gồm khoảng 8.000 đến 200.000 cặp (nu) + Thể thực khuẩn : virút ký sinh trên vật chủ là vi khuẩn - Enzim : + Restrictaza :cắt tách đoạn phân tử ADN + Ligaza : nối các đoạn ADN - Tế bào nhận : Có khả năng sinh sản nhanh, tế bào vi khuẩn E. coli c) Các khâu trong kỹ thuật cấy gen : - Ba khâu theo thứ tự : Phân lập ADN → Tạo ADN tái tổ hợp → Đưa vào tế bào nhận - Chọn lọc dòng ADN tái tổ hợp theo mong muốn B. GÂY ĐỘT BIẾN NHÂN TẠO : 1. Các tác nhân vật lý : 1. Tia phóng xạ: tia X, tia gamma, tia beta, chùm nơtron 2. Tia tử ngoại : Có bước sóng ngắn từ 1000Å đến 4000Å 3. Sốc nhiệt Nhiệt độ Đặc điểm Có khả năng xun qua các mơ sống Không có khả năng xuyên sâu Thay đổi nhiệt độ một cách đột ngột Cơ chế Kích thích và ion hố các ngun tử khi xun qua các tổ chức và tế bào sống ảnh hưởng đến ADN, ARN Kích thích nhưng khơng gây ion hố các ngun tử Làm cho cơ chế nội cân bằng của cơ thể để tự bảo vệ không khởi động kòp, gây chấn thương bộ máy DT Cách thực hiện Chiếu xạ trực tiếp với cường đợ, liều lượng thích hợp Chiếu tia tử ngoại : ADN hấp thu nhiều nhất có bước sóng 2570Å Tăng giảm đột ngột nhiệt độ môi trường Đối tượng Hạt khô, hạt nảy mầm hoặc đỉnh sinh trưởng của thân, cành hoặc hạt phấn, bầu nhụy Vi sinh vật, bào tử và hạt phấn Hiệu quả Gây được ĐB gen và ĐB NST Gây ĐB NST 2. Các tác nhân hố học : Các hóa chất gây đột biến và cơ chế tác dụng Gây đột biến gen : 5BU, EMS, Acridin Gây đột biến NST: Cônsixin, Điơxin + 5BU (5-brôm uraxin) thay thế T  biến đổi cặp A – T thành cặp G – X. + EMS (êtylmêtal sunfonat) thay G bằng T hoặc X  biến đổi cặp G-X thành cặp T-A hoặc X-G +Acridin : chèn vào mạch khuôn sẽ gây nên đột biến mất cặp nuclêôtit Cônsixin 0,1% - 0.2% ngăn trở hình thành dây thoi vô sắc làm tất cả các cặp NST không phân ly + Xử lý hợp tử → gây ĐB tiền phơi tạo thể tứ bội +Xử lý đỉnh sinh trưởng → gây ĐB xơma tạo cành tứ bội +Xử lý tế bào sinh dục → gây ĐB giao tử tạo thể tứ bội hoặc tam bội Cách thực hiện(Phương pháp) Cây trồng Vật nuôi Ngâm hạt khô hay hạt đang nảy mầm vào dung dòch hóa chất có nồng độ thích hợp, hoặc tiêm hóa chất vào bầu nhụy, hoặc quấn bông có tẩm hóa chất vào đỉnh sinh trưởng thân hay chồi, hoặc dùng hóa chất dưới trạng thái hơi Cho hóa chất tác dụng lên tinh hoàn hoặc buồng trứng GV : Nguyễn Văn Tiến - Tel: 0977.066886 – 0946.881177 CHỌN GIỐNG Trang 1 CSBDVH TIẾN ĐẠT – Tel : 0773.941919 –0773. 872666 KHU LẤN BIỂN D2 – CĂN 48-49(gần SỞ GIÁO DỤC-KG) Sự khác biệt quan trọng trong việc gây đột biến bằng tác nhân vật lí và tác nhân hố học là: Tác nhân hố học có khả năng gây ra các đột biến có tính chọn lọc cao hơn 3. Sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống : a) Chọn giống vi sinh vật : - Gây đột biến nhân tạo và chọn lọc qua nhiều thế hệ - Xử lý trực tiếp bằng tia tử ngoại b) Chọn giống cây trồng : - Phối hợp đột biến với lai giống - Để tăng hiệu quả người ta sử dụng phương pháp: Phối hợp tia phóng xạ với hố chất để gây đột biến kết hợp lai giống - Xử lý đỉnh sinh trưởng của thân : → gây đột biến xơma : tạo cành đột biến - Xử lý : hạt phấn, bầu nhụy → gây đột biến giao tử - Xử lý : hạt khơ, hạt nảy mầm → gây đột biến tiền phơi c) Phương pháp chọn giống được sử dụng phổ biến trong chọn giống vật ni : - Phương pháp lai giống là chủ yếu. - Phương pháp gây đột biến khó áp dụng với động vật bậc cao vì : Hệ thần kinh phát triển và có độ nhạy cảm cao, cơ quan sinh dục ở con cái nằm sâu trong cơ thể, phản ứng rất nhạy và dễ chết khi xử lí bằng tác nhân lí hố - Xử lý lên tinh hồn hoặc buồng trứng → gây đột biến giao tử C. LAI TẾ BÀO SINH DƯỠNG KHÁC LỒI : Cho dung hợp 2 tế bào trần khác loài tạo ra tế bào lai chứa bộ NST của 2 tế bào gốc, dùng các hoocmôn thích hợp, kích thích tế bào lai phát triển thành cây lai mang b ộ NST của cả 2 lồi tạo lồi mới mang 2 bộ NST của 2 lồi(Thể song nhị bội). Nội dung Mục đích - Cho dung hợp 2 tế bào trần khác lồi tạo ra tế bào lai chứa bộ NST của 2 tế bào gốc. - Để tăng tỉ lệ kết thành tế bào lai, người ta thả vào mơi trường ni đưỡng các virut xenđê đã làm giảm hoạt tính, keo hữu cơ poltylen glycol hoặc dùng xung điện cao áp dùng mơi trường chọn lọc người ta đã tạo được những dòng tế bào lai phát triển bình thường. - Dùng các hoocmơn thích hợp, kích thích tế bào lai phát triển thành cây lai. -Khắc phục khó khăn trong lai xa -Tạo ra những cơ thể lai có nguồn gen rất khác xa nhau mà bằng lai hữu tính khơng thực hiện được, có thể tạo ra những cơ thể khảm mang đặc tính của những lồi rất khác nhau, thậm chí giữa thực vật với động vật II. CHỌN GIỐNG CỔ ĐIỂN : LAI HỮU TÍNH 1. Các phương pháp lai dùng trong chọn giống : PP LAI NỘI DUNG MỤC ĐÍCH HIỆN TƯỢNG GP CẬN HUYẾT, TỰ THỤ PHẤN BẮT BUỘC - Lai giữa các cá thể cùng bố mẹ, bố mẹ với con ở vật ni. - Cho tự thụ phấn ở cây có hoa lưỡng tính. - Củng cố các đặc tính mong muốn. - Tạo dòng thuần chủng trước khi lai khác dòng. - Phát hiện các gen xấu để loại bỏ chúng ra khỏi quần thể. THỐI HỐ : - Cây trồng : giảm sức sống, sinh trưởng phát triển chậm, năng suất giảm, chống chòu kém - Vật nuôi : giảm sức sống, sức sinh sản, xuất hiện dò hình, quái thai, chết thai LAI KHÁC DỊNG Lai 2 dòng thuần chủng có kiểu gen khác. Tạo dòng mới mang ưu thế lai Là phương pháp chủ yếu để tạo ưu thế lai ƯU THẾ LAI : Cơ thể lai F 1 có sức sống hơn hẵn bố – mẹ : sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh, LAI KHÁC NỊI, THỨ Lai giữa 2 thứ hoặc lai tổng hợp nhiều “thứ” có nguồn gen khác nhau Tạo ra giống mới phối hợp được các đặc tính tốt của nhiều giống gốc. LAI XA Lai giữa các dạng bố mẹ khác lồi, khác chi, khác họ -Tạo những dạng có tính trạng mới mà không thể tạo ra được bằng lai cùng loài. -Tạo lồi mới CƠ THỂ LAI BẤT THỤ 2. Các phương pháp lai khác : PP LAI NỘI DUNG MỤC ĐÍCH LAI KINH TẾ Cho giao phối giữa các dạng bố mẹ thuộc 2 giống thuần khác nhau rồi dùng con lai F 1 làm sản phẩm, không dùng nó để nhân giống tiếp đời sau. Sử dụng ưu thế lai ở F 1 có sức sống tốt, tăng trọng nhanh, đẻ khỏe, sức đề kháng tốt, sức sản xuất thòt, trứng, sữa … cao. CẢI TIẾN GIỐNG - Dùng 1 giống cao sản lai với 1 giống địa phương : giao phối đực cao sản với con cái tốt nhất của giống địa phương. - Con đực được sử dụng qua nhiều đời lai. Cải tiến 1 giống năng suất thấp, cải tạo giống địa phương GV : Nguyễn Văn Tiến - Tel: 0977.066886 – 0946.881177 CHỌN GIỐNG Trang 2 CSBDVH TIẾN ĐẠT – Tel : 0773.941919 –0773. 872666 KHU LẤN BIỂN D2 – CĂN 48-49(gần SỞ GIÁO DỤC-KG) III. PHÂN BIỆT THỐI HĨA GIỐNG VÀ ƯU THẾ LAI Vấn đề Thoái hoá giống Ưu thế lai Hiện tượng Giống cây trồng, vật nuôi có sức sống kém dần, sinh trưởng và phát triển chậm, chống chòu kém, bộc lộ nhiều tính trạng xấu, năng suất giảm, nhiều cây bò chết; sức đẻ giảm, sức đề kháng với bệnh tật kém, xuất hiện quái thai, dò dạng. Khi lai 2 cơ thể bố mẹ thuần chủng thì con lai F1 có sức sống hơn hẳn cha mẹ, sinh trưởng và phát triển mạnh, chống chòu tốt, năng suất cao, phẩm chất tốt. Phương pháp lai tạo Lai cùng dòng(Giao phối cận huyết + Tự thụ phấn bắt buộc) - Cây giao phấn: cho tự thụ phấn bắt buộc. - Vật nuôi: cho giao phối cận huyết. - Lai khác dòng: + Lai khác dòng đơn + Lai khác dòng kép - Lai khác thứ .-Lai khác loài. Nguyên nhân Qua nhiều thế hệ lai gần thì: + Tỷ lệ thể dò hợp tử giảm dần. + Tỷ lệ thể đồng hợp tử tăng dần, tạo điều kiện cho các gen lặn có hại được biểu hiện ra kiểu hình. -Giả thuyết về trạng thái dò hợp - Giả thuyết về tác động cộng gộp của các gen trội có lợi - Giả thuyết siêu trội Vai trò -Tạo dòng thuần cung cấp nguyên liệu để tạo ưu thế lai. - Củng cố đặc tính tốt và phát hiện gen xấu  loại bỏ. Ứng dụng của ưu thế lai trong sản xuất nông nghiệp: - Lai kinh tế. - Lai cải tiến giống, lai tạo giống mới. -Lai xa. Biện pháp Khắc phục thoái hoá giống: -Cây giao phấn: không cho tự thụ phấn bắt buộc. -Vật nuôi: không cho giao phối cận huyết. Duy trì, củng cố ưu thế lai: - Ở cây trồng: cho sinh sản sinh dưỡng. -Ở vật nuôi: lai luân phiên con lai trong mỗi thế hệ với các dạng cha mẹ ban đầu. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN LỌC : 1. Hệ số di truyền (h2) : - Là tỉ số giữa biến dị kiểu gen và biến dị kiểu hình, được tính bằng % hoặc số thập phân. - Hệ số di truyền cho thấy mức độ ảnh hưởng của kiểu gen lên tính trạng so với ảnh hưởng của mơi trường + Hệ số DT cao : tính trạng phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen, ít chịu ảnh hưởng của mơi trường. + Hệ số DT thấp : tính trạng chịu ảnh hưởng nhiều của mơi trường. 2. BẢNG SO SÁNH : CHỌN LỌC HÀNG LOẠT CHỌN LỌC CÁ THỂ Cách tiến hành - Dựa vào kiểu hình, chọn ra 1 nhóm cá thể phù hợp nhất với mục tiêu chọn lọc để làm giống. - Ở cây trồng, hạt của những cây đã chọn lọc được trộn lẫn với nhau để làm giống cho vụ sau. - Ở vật nuôi, những cá thể đủ tiêu chuẩn được chọn ra để nhân giống. - Chọn những cá thể tốt nhất phù hợp với mục tiêu chọn lọc. - Mỗi cá thể đã chọn được nhân thành 1 dòng. - So sánh các dòng và chọn ra dòng tốt nhất. Phạm vi ứng dụng - Cây tự thụ phấn : chọn hàng loạt 1 lần. - Cây giao phấn : chọn lọc hàng loạt nhiều lần. - Vật nuôi : chọn lọc hàng loạt nhiều lần. - Cây tự thụ phấn chặt chẽ hoặc nhân giống vô tính : chọn lọc cá thể 1 lần. - Vật nuôi : + Kiểm tra đực giống qua đời con. + Kiểm tra kiểu gen của mỗi cá thể qua chò em ruột của nó. + Trực tiếp kiểm tra kiểu gen của mỗi cá thể bằng các chỉ tiêu DT tế bào, DT hóa sinh … Ưu, nhược điểm - Đơn giản, dễ làm, có thể áp dụng rộng rãi. - Khơng kiểm sốt được kiểu gen, chỉ có hiệu quả rõ đối với tính trạng có hệ số di truyền cao. - Đòi hỏi công phu theo dõi chặt chẽ, khó áp dụng rộng rãi. - Kiểm soát được kiểu gen, có hiệu quả đối với các tính trạng có hệ số di truyền thấp. GV : Nguyễn Văn Tiến - Tel: 0977.066886 – 0946.881177 CHỌN GIỐNG Trang 3 CSBDVH TIẾN ĐẠT – Tel : 0773.941919 –0773. 872666 KHU LẤN BIỂN D2 – CĂN 48-49(gần SỞ GIÁO DỤC-KG) GV : Nguyễn Văn Tiến - Tel: 0977.066886 – 0946.881177 CHỌN GIỐNG Trang 4 . dòch hóa chất có nồng độ thích hợp, hoặc tiêm hóa chất vào bầu nhụy, hoặc quấn bông có tẩm hóa chất vào đỉnh sinh trưởng thân hay chồi, hoặc dùng hóa chất. trồng: cho sinh sản sinh dưỡng. -Ở vật nuôi: lai luân phiên con lai trong mỗi thế hệ với các dạng cha mẹ ban đầu. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN LỌC : 1. Hệ số di